Kakšne so industrijske uporabe lignina?

Lignin je bistven organski vezni element v celičnih strukturah in vlaknih lesa in rastlin, kot so trave. Obstajata dva razreda lignina – in sicer vrste, ki vsebujejo žveplo in brez žvepla –, ki skupaj predstavljajo drugi najpogostejši vir obnovljivega ogljika na svetu. Od leta 2011 se komercialno uporablja le lignin, ki vsebuje žveplo, pri čemer se velika večina zavrže kot odpadek. Običajne industrijske uporabe lignina vključujejo emulzijo in dispergantna sredstva, polimerna veziva in aditive za živila. Uporablja se tudi za sanacijo kmetijskih tal, kot sredstvo proti koroziji in kot strojenje.

Celice, posode in vlakna lesa in trav so med seboj povezane z organsko snovjo, znano kot lignin. Ta esencialna snov je edinstvena po tem, da njena kemična sestava ni nikoli popolnoma enaka od ene rastline do druge, pri čemer je edina predvidljiva značilnost dendritični mrežni polimer na osnovi fenil-propena. Snov je omembe vredna tudi po tem, da je za celulozo drugi najbogatejši obnovljiv vir ogljika na Zemlji. Obstajata dva osnovna razreda – lignin, ki vsebuje žveplo, in lignin brez žvepla –, pri čemer je različica, ki vsebuje žveplo, edina v komercialnem interesu od leta 2011. Dejansko se uporablja zelo malo snovi, večina od 40 do 50 milijonov ton (36.3 – 45.4 milijona ton) proizvedenih letno, namenjenih za nekomercialni odpad.

Običajno uporabljeni dve vrsti lignina, ki vsebujeta žveplo, sta lignosulfonati in Kraft lignini, s približno skupno svetovno proizvodnjo 600,000 ton (544,310 ton) na leto. Ena od zaželenih lastnosti teh snovi so njihove hidrofilne in hidrofobne lastnosti, zaradi česar so snovi, ki se uporabljajo kot večpolarna disperzantna in emulgatorna sredstva. Ker je naravno razvejen in zamrežen mrežni polimer, se redno uporablja tudi kot vezivo v vrsti materialov, kot so poliuretan, poliester in več vrst ivernih in smolnih plošč. Druge industrijske uporabe snovi kot materialnega veziva vključujejo proizvodnjo kompozitov, aktivnega oglja in več epoksidov.

Kmetijski sektor uporablja tudi lignin kot pomoč pri sanaciji tal in kot komponento v gnojilih s počasnim sproščanjem. Druge kmetijske uporabe vključujejo sestavine v insekticidih, umetnem humusu ter kot pomoč pri granuliranju in peletiranju. Živilska industrija je tudi porabnik lignina kot sestavine v različnih antioksidantnih in antibakterijskih aditivih za živila. V drugih panogah se snov pogosto uporablja kot strojenje, stabilizator pene in sestavina v več farmacevtskih protibakterijskih in protivnetnih pripravkih.